JPH07196000A - エアバッグ付きステアリングホイール及びインフレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量化されたエアバッグ付きステアリングホ
イール及び小型化、軽量化、低コスト化されたインフレ
ータを提供することにある。 【構成】 エアバッグを膨張させるインフレータ６をガ
ス噴出孔６ａが設けられた面を残してハブ２に埋設し、
インフレータ６を覆うようにエアバッグ７及びエアバッ
グカバー８をインフレータ６の周りのステアリングホイ
ール１０の局部１０ａにゴムパッキン９等を介して密閉
固定したエアバッグ付きステアリングホイール、及びイ
ンフレータ６は、前記エアバッグを膨張させるガスの発
生剤にトリアミノグアニジン・硝酸塩を単独で或いは主
剤とするガス発生剤を使用し、直径３０ｍｍから４０ｍ
ｍの円筒で、インフレータ全体の最長の高さが５０ｍｍ
から６０ｍｍである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の乗員保護装置
としてのエアバッグを搭載するステアリングホイール及
びそのエアバッグを膨張させるためのインフレータに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のエアバッグ付きステアリングホイ
ール５５としては、図４に示すエアバッグモジュール搭
載型ステアリングホイールがある。この従来のステアリ
ングホイール５５は、ステアリングシャフト６３の一端
が挿入されてステアリングシャフト６３に接続されるハ
ブ部材５９と、前記ハブ部材５９から放射線状に広がっ
て前記ハブ部材５９と共に前記接続されたステアリング
シャフト６３延長方向に空間６５を形成する複数のスポ
ーク部材６１と、この複数のスポーク部材６１の先端を
環状に結ぶリム部材６４とから構成されている。ハブ部
材５９には、ステアリングシャフト６３が挿入される側
の面にステアリングシャフト挿通孔６２ａを有するボス
部６２が一体的に形成されており、ステアリングシャフ
ト６３と挿通孔６２ａはスプライン等により結合され
る。

【０００３】エアバッグモジュール５１は上記従来にス
テアリングホイール５５の中央のハブ５９とスポーク部
材６１とで形成される空間６５に配設され、リテーナー
５６がボルト６０を介してスポーク部材６１に固定され
ることによりステアリングホイール５５の内側の中央に
保持される。

【０００４】エアバッグモジュール５１は、ガス吹き出
し孔５２ｂを有するインフレータ５２と、ガス吸込口５
３ａを有してインフレータ５２の周囲に取り付けられて
膨張可能な略円形のエアバッグ５３と、前記インフレー
タ５２と前記エアバッグ５３とを収納する収納ケース５
４とを備えて成る構造である。

【０００５】前記収納ケース５４はエアバッグ５３を覆
うバックカバー５４ｂと前記インフレータ５２が挿入さ
れるインサート５４ｃとからなる。前記バックカバー５
４ｂには、破断溝５４ａ等が設けられており、エアバッ
グ５３の膨張時に展開する。また、前記エアバッグ５３
は、通常は収納ケース５４の中にインフレータ５２を覆
うようにして、折り畳まれて収めらており、衝突事故に
よる衝撃が発生すると膨張する。エアバッグ５３のガス
吸込口５３ａのインフレータ５２への取付部はリテーナ
リング５７と前記インサート５４ｃとの間で挟まれて気
密を維持し、前記インフレータ５２の周囲のフランジ５
２ａ及び前記リテーナー５６と共にボルト５８で共締め
されて取り付けられている。

【０００６】次に、この様な構造のエアバッグモジュー
ル５１の作動について説明する。衝突事故による衝撃が
発生すると、衝突センサが衝突を検知し、インフレータ
５２を作動させる。そして、インフレータ５２のガス吹
き出し孔５２ｂから高温ガスが流出し、エアバッグ５３
は収納ケース５４のバッグカバー５４ｂを破って、風船
のように膨らむ。その結果、エアバッグ５３はステアリ
ングホイール５５と人間の間で緩衝材となり、衝突事故
による衝撃から運転者の安全を確保する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来この種
のエアバッグモジュールに使用されるインフレータのエ
アバッグを膨張させるためのガス発生剤には主にアジ化
系薬剤が使用されていた。上述のアジ化系薬剤はナトリ
ウムを含んでおり、化学反応による燃焼ガスを発生する
とともに高温のスラグ（残滓）を発生する。このため、
インフレータに、 スラグを除去するためのガスフィルタ、このガスフ
ィルタを通過するガスを適正な圧力─時間特性及び温度
に維持するための冷却材（ガスフィルタと兼用する場合
もある）、ガスフィルタ又は冷却材の保持及び端部か
らのスラグ流出防止のためのフィルタカバー等を備える
必要があった。

【０００８】また、アジ化系薬剤は吸湿すると非常に毒
性が強く、かつ爆発性のアジ化水素酸を発生する性質を
有するため、ガス発生剤を密封状態で収納する密封収納
容器が必要であり、さらに、この密封収納容器は反応初
期に適正なガス圧を得るためにガス圧調整機能を備える
必要もあった。

【０００９】このようなインフレータは、ガス発生剤の
密封収納容器を収納するための部屋と、燃焼ガスが複雑
な経路で通過するフィルターを収納するための部屋とを
軸方向及び径方向にずらせて配置した短円筒状容器であ
って、容器の側面から燃焼ガスが放出される構造となっ
ていた。また、圧力に耐える必要があるため、容器は頑
丈な上容器と下容器とを摩擦溶接したり、ネジで止める
構造になっていた。

【００１０】そのため、冷却材、フィルターが複雑に配
置された耐圧構造のインフレータは、必然的に部品点数
も多く容量が大きくなり、重量も重く、コストアップに
なるという問題を有していた。このようなアジ化系薬剤
を使用すると、一番コンパクトな従来のインフレータで
も、直径７６ｍｍ、高さ３９．５ｍｍである。

【００１１】それに伴い、このようなインフレータを用
いるエアバッグモジュールもサイズ、重量、コストの増
大を招くことになるという問題を有していた。そのた
め、このような従来のエアバッグモジュール５１をステ
アリングホイールに装着する場合には、大きすぎてハブ
５９部分だけには収まらず、中央のハブ５９とスポーク
部材６１とで形成される空間６５に配設され、リテーナ
５６がボルト６０を介してスポーク部材６１に固定され
ることによりステアリングホイール５５の内側の中央に
保持されていたのである。従って、ステアリングホイー
ルに装着するとステアリングホイール全体の１／２以上
を占め、重量感あるものとなっていた。

【００１２】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点を鑑みなされたもので、その目的とするところ
は、軽量化されたエアバッグ付きステアリングホイール
及び小型化、軽量化、低コスト化されたインフレータを
提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のエアバッグ付きステアリングホイールは、エアバッ
グを膨張させるインフレータをガス噴出孔が設けられた
面を残してハブに埋設し、そのインフレータを覆うよう
にエアバッグ及びエアバッグカバーをインフレータの周
りのステアリングホイールの局部にゴムパッキン等を介
して密閉固定したもので、前記インフレータは、前記エ
アバッグを膨張させるガスの発生剤にトリアミノグアニ
ジン・硝酸塩を単独で或いは主剤とするガス発生剤を使
用し、直径３０ｍｍから４０ｍｍの円筒で、インフレー
タ全体の最長の高さが５０ｍｍから６０ｍｍであるもの
である。

【００１４】本発明のインフレータは、上面にガス噴出
孔を有してスラグの発生の少ないガス発生剤が詰め込ま
れるガス発生室と、該ガス発生室との通路を有して該ガ
ス発生室の底面中央に立設され起爆薬等が詰め込まれる
起爆室とが内側に形成される容器と、前記容器の前記ガ
ス噴出孔から流出するガスの流れの方向を変える前記容
器の上面側に設けられた案内板とを備え、前記ガス発生
剤がトリアミノグアニジン・硝酸塩を単独で或いは主剤
とするガス発生剤であり、前記案内板が前記ガス発生室
の上面から外方へ向かって移動可能であるものである。

【００１５】

【作用】上記本発明の手段によると、ガス発生剤に、有
毒なアジ化ソーダを含まず、且つ吸湿性を有しないトリ
アミノグアニジン・硝酸塩を単独又は主材とするものを
使用して燃焼スラグの発生等を少なくし、構造上、ガス
発生剤密封容器、及びガスフィルタ等を備える必要性を
無くしてインフレータ全体の構造を簡素化し、小型軽量
化を可能にする。又、前記容器の上面側にガスの流れの
方向を変える案内板を設けて噴出するガスを横四方に広
げてエアバッグを円滑に膨張するようにして、ガス噴出
孔を側面には設けずに上面にのみ設けることを可能にす
る。

【００１６】更に、ガス噴出孔を側面には設けずに上面
にのみ設けると、インフレータをステアリングホイール
の中心のハブに上面側を残して下部分を埋設することが
可能になり、インフレータ及びエアバッグやエアバッグ
カバーを、ステアリングホイール内に支持するためのリ
テーナ等の別部材を介さずに、ステアリングホイールに
固定することを可能にする。

【００１７】そして、インフレータ及びエアバッグやエ
アバッグカバーを、ステアリングホイール内に支持する
ためのリテーナ等の別部材を介さずに、ステアリングホ
イールに固定すると、エアバッグ付きステアリングホイ
ール全体の軽量化を可能にする。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。図１は本発明のエアバッグ付きステアリ
ングホイールの断面図、図２は図１のステアリングホイ
ールに装着されたインフレータの斜視図、図３は本発明
のインフレータの断面図である。図１において、１はス
テアリングシャフト、２はハブ部材、３はスポーク部
材、４はリム部材、６はインフレータ、７はエアバッ
グ、８はエアバッグカバー、９はゴムパッキンである。

【００１９】ステアリングシャフト１は、その一端がハ
ブ部材２にスプライン１ａにより接続されている。ハブ
部材２は、このハブ部材２から放射線状に広がる複数の
スポーク部材３と共にステアリングシャフト１延長方向
に空間５を形成し、この空間５側に、前記エアバッグ７
を膨張させるインフレータ６がガス噴出孔６ａの設けら
れた上面を残して埋設されている。そして、そのインフ
レータ６を覆うようにエアバッグ７及びエアバッグカバ
ー８をインフレータ６の周りのステアリングホイール１
０の局部１０ａにゴムパッキン９等を介して密閉固定さ
れている。バッグカバー８の内側には脆弱部８ａが設け
られており、エアバッグ７の膨張時に裂けて展開可能に
なっている。エアバッグ７が膨張するとバッグカバー８
はこの脆弱部８ａから割れて図面上方に展開し、エアバ
ッグ７が膨出可能なようになっている。

【００２０】前記インフレータ６は、前記エアバッグを
膨張させるガスの発生剤に、反応（燃焼）によりスラグ
を発生せず、且つ吸湿性を有しない新規なものが使用さ
れる。例えば、特開平５−２５４９７７号公報に開示の
ように、有毒なアジ化ソーダを含まず、且つ吸湿性を有
しないトリアミノグアニジン・硝酸塩を単独又は主材と
して用いるものが使用される。燃焼ガスは、炭酸ガス・
窒素ガス・蒸気であり、除去しなければならいなような
スラグを発生することもない。

【００２１】この新規のガスの発生剤の使用により、前
記インフレータ６は、ガス発生剤密封容器、及びガスフ
ィルタ等を備える必要が無くなり、インフレータ全体の
構造を簡素化することが可能になる。そのため、図２に
示すように、インフレータ全体の最長の高さＢが５０ｍ
ｍから６０ｍｍで、直径Ａが３０ｍｍから４０ｍｍの円
筒状のものに迄、小型化が可能となる。

【００２２】更に、詳しく本発明のインフレータ６につ
いて図３を参照しつつ説明する。図３において、本発明
のインフレータ６は容器本体６と、案内板１３とからな
る。容器本体６は、上面にガス噴出孔６ａを有してスラ
グの発生の少ないガス発生剤１４が詰め込まれるガス発
生室１１と、このガス発生室１１との通路１２ａを有し
てこのガス発生室１１の底面中央に立設され起爆薬等が
詰め込まれる起爆室１２とが内側に形成されている。

【００２３】ガス発生室１１は、直径Ａが３０ｍｍから
４０ｍｍの円筒をしており、その上面に中央には、小円
筒部６ｂが下方に向かって立設しており、この小円筒部
６ｂの下端はガス発生室１１からのガスが流通するよう
に開いている。この小円筒部６ｂ内に容器本体６の上面
から外方へ向かって伸縮自在にロッド１３が設けられて
おり、ロッド１３の下端には、外方伸長時、ガス発生室
１１から飛びだしてしまわないように、ガス発生室１１
の上面との係合部１３ａを有しており、上端に案内板１
５が接続されている。

【００２４】起爆室１２には、図示されないスクイブと
これに接して配置される図示されない起爆薬が詰め込ま
れ、スクイブはリード線１５により図示されない電源に
接続されている。尚、起爆薬と燃焼剤の一体品を配置す
ると、ガス発生剤１４を均一に反応させることができ
る。

【００２５】案内板１５は、インフレータの容器本体６
の側面にガス噴出孔を設けなくても噴出したガスが横四
方に広がり、円滑にエアバッグ７を膨張させるように、
円錐台を逆さまにしたような形状をしている。この円錐
台の側面１５ａに噴出孔６ａからの噴出ガスが当たり、
横四方に広がる。これにより、噴出孔６ａが設けられて
いる上面だけを残しておけばよいので、インフレータの
容器本体６をステアリングホイール１０のハブ部材２の
中に埋設することが可能になる。

【００２６】つぎに、上述のインフレータ及びエアバッ
グモジュールの作動を説明する。図３（ａ）において、
図示されない衝突センサにより車両の衝突が検知される
と、起爆室１２内の図示されないスクイブが通電加熱さ
れて発火して図示されない起爆薬に点火し、起爆薬の点
火によりガス発生剤１４が反応して大量のガスを発生す
る。発生したガスは、ガス発生室６のガス孔６ａから外
方へ流出し、図３（ｂ）に示すように、案内板１５を上
方へ移動させる。そして、流出したガスは円錐台状の案
内板１５の側面１５ａに当たって流れの方向を横四方に
広がるように変えられて、インフレータ６の容器本体６
にガス噴出孔が設けられていなくてもエアバッグ７を円
滑に膨張させる。その膨張によって、バッグカバー８の
脆弱部８ａが割れて図面上方に開き、エアバッグ７が膨
出して展開する。

【００２７】なお、上述の実施例はインフレータ６を本
発明のエアバッグ付きステアリングホイールの一部とし
て用いる場合を説明したが、図２に示したインフレータ
６は、インフレータの発明として単独で他のエアバッグ
モジュールに適用することが可能であり、その場合にも
上述の場合と同様の効果を奏することが可能である。
又、上記実施例のインフレータ６は、伸縮自在のロッド
１３により、エアバッグ膨張時に、案内板１５が上方に
へ移動するものを例にとり説明したが、最初から図３
（ｂ）に示すように、伸縮自在のロッド１３が伸長し案
内板１５が上方に移動した状態で固定されたものでもよ
い。この場合のインフレータの高さＢも、５０ｍｍから
６０ｍｍである。

【００２８】本発明は、上述のように高温スラグの発生
の少ない、且つ吸湿性を有しないガス発生剤１４を使用
することにより、インフレータ６の全体の構造が、ガス
発生剤密封容器、ガスフィルタ等の構成部品を省略して
簡単なものにすることを可能にする。又、ガス案内板１
５により、噴出するガスを横四方向に広げ、エアバッグ
７を円滑に膨張するようにして、ガス噴出孔６ａを側面
には設けずに上面にのみ設けることを可能にする。

【００２９】更に、インフレータ６の上面にだけガス噴
出孔６ａが設けられていると、ステアリングホイール１
０の中心のハブ部材２にインフレータ６の下部分を埋設
することが可能になり、インフレータ６及びエアバッグ
７やエアバッグカバー８を、ステアリングホイール１０
内に支持するためのリテーナ等を介さずにステアリング
ホイール１０に固定することを可能になる。そして、イ
ンフレータ６及びエアバッグ７やエアバッグカバー８
を、ステアリングホイール１０内に支持するためのリテ
ーナ等の別部材を介さずに、ステアリングホイール１０
に固定すると、エアバッグ付きステアリングホイール全
体の軽量化を可能にする。

【００３０】

【発明の効果】その結果、本発明のエアバッグ付きステ
アリングホイールは、従来のエアバッグモジュール搭載
ステアリングホイールに比べ、中心のハブ部材とスポー
ク部材で形成するエアバッグ装着部分の空間が有効に使
え、重圧感が無くなり見栄えがすっきりし、エアバッグ
付きステアリングホイール全体の重量が軽量化する。更
に、インフレータ自体の小型化、軽量化、及び低コスト
化も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエアバッグ付きステアリングホイール
の断面図である。

【図２】図１に示すステアリングホイールに装着される
インフレータの斜視図である。

【図３】本発明のインフレータの断面図である。

【図４】従来のエアバッグモジュール搭載ステアリング
ホイールの断面図である。

【符号の説明】

１０ ステアリングホイール １ ステアリングシャフト ２ ハブ部材 ３ スポーク部材 ４ リム部材 ５ 空間 ６ インフレータ ６ａ ガス噴出孔 ７ エアバッグ ８ バッグカバー ９ ゴムパッキン １０ａ インフレータ周囲に局部

フロントページの続き (72)発明者 佐藤 英史 兵庫県姫路市豊富町豊富3903−39 日本化 薬株式会社姫路工場内 (72)発明者 伊藤 裕二 兵庫県姫路市豊富町豊富3903−39 日本化 薬株式会社姫路工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングシャフトの一端が接続され
   るハブ部材と、該ハブ部材から放射線状に広がって前記
   ハブ部材と共に前記接続されたステアリングシャフト延
   長方向に空間を形成する複数のスポーク部材と、該複数
   のスポーク部材の先端を環状に結ぶリム部材とから構成
   され、前記空間にエアバッグが装着されるエアバッグ付
   きステアリングホイールにおいて、前記エアバッグを膨
   張させるインフレータを前記ハブにガス噴出孔が設けら
   れた面を残して埋設し、そのインフレータを覆うように
   エアバッグ及びエアバッグカバーをインフレータの周り
   のステアリングホイールの局部にゴムパッキン等を介し
   て密閉固定しことを特徴とするエアバッグ付きステアリ
   ングホイール。
2. 【請求項２】 請求項１記載のエアバッグ付きステアリ
   ングホイールにおいて、前記インフレータは、前記エア
   バッグを膨張させるガスの発生剤にトリアミノグアニジ
   ン・硝酸塩を単独で或いは主剤とするガス発生剤を使用
   するものであることを特徴とするエアバッグ付きステア
   リングホイール。
3. 【請求項３】 請求項１記載のエアバッグ付きステアリ
   ングホイールにおいて、前記インフレータは、直径３０
   ｍｍから４０ｍｍの円筒で、インフレータ全体の最長の
   高さが５０ｍｍから６０ｍｍであることを特徴とするエ
   アバッグ付きステアリングホイール。
4. 【請求項４】 上面にガス噴出孔を有してスラグの発生
   の少ないガス発生剤が詰め込まれるガス発生室と、該ガ
   ス発生室との通路を有して該ガス発生室の底面中央に立
   設され起爆薬等が詰め込まれる起爆室とが内側に形成さ
   れる容器と、前記容器の前記ガス噴出孔から流出するガ
   スの流れの方向を変える前記容器の上面側に設けられた
   案内板とを備えていることを特徴するインフレータ。
5. 【請求項５】 請求項４記載のインフレータにおいて、
   前記ガス発生剤がトリアミノグアニジン・硝酸塩を単独
   で或いは主剤とするガス発生剤であることを特徴するイ
   ンフレータ。
6. 【請求項６】 請求項４記載のインフレータにおいて、
   前記案内板が前記ガス発生室の上面から外方へ向かって
   移動可能であることを特徴するインフレータ。